ES2256125T3 - Plancha compuesta de madera multicapa. - Google Patents
Plancha compuesta de madera multicapa.Info
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Abstract
Plancha compuesta multicapa, cuyas capas exteriores consisten en laminillas (1) a base de madera maciza fabricadas mediante corte con arranque de virutas o partición sin arranque de virutas, encoladas lateralmente y dispuestas en igual sentido en el plano, y que disponen de una capa intermedia (2) y/o capas interiores (3), caracterizada por el hecho de que las capas intermedias (2) y/o las capas interiores (3) consisten en planchas de virutas largas alineadas (OSB), planchas de fibra, maderas contrachapadas o maderas para enchapado.
Description
Plancha compuesta de madera multicapa.
El objeto de la invención es una plancha
compuesta de tres o más capas según el preámbulo de la
reivindicación, y de uso particularmente conveniente en caso de
fuerte solicitación, por ejemplo como placa de encofrado.
Planchas compuestas y planchas multicapa existen
y son aplicadas en las más diversas versiones.
DE 2946219 presenta una plancha de virutas
comprimida central y dos capas exteriores compuestas de laminillas
encoladas mutuamente de manera lateral y en un plano.
DE 4026347 describe un procedimiento para la
fabricación de una plancha multicapa de madera maciza mediante
encolado a presión de al menos dos capas de tablas tipo laminilla
generadas mediante seccionamiento sin virutas de una madera
escuadrada vaporizada previamente a temperatura y humedad
incrementadas. En una máquina especial se empuja la madera
escuadrada en sentido longitudinal a través de un dispositivo de
presión contra una cuchilla, apoyándola por medio de un elemento de
contrapresión antepuesto. Las laminillas separadas son secadas antes
del encolado. Del procedimiento se sabe que la madera escuadrada
alcanza durante el corte una temperatura de al menos 40ºC (DE
3936312) y debería ser fraccionada de lo posible en laminillas de
idéntico grosor (DE 4026348).
Otro procedimiento para la fabricación de una
plancha de madera maciza compuesta de varias capas tiene como
objeto la manipulación de las capas cobertoras durante el ensamblaje
y el transporte de la máquina encoladora a la prensa caliente
mediante aplicación de un dispositivo de ensamblaje (DE 4016633).
Las laminillas cobertoras pueden ser apiladas sobre sus paramentos
y encoladas en bloques (DE 4010307).
Otro método conocido para obtener una mejor
calidad del encolado es biselar las juntas de las laminillas y
dotarlas de perfilaciones complementarias especiales que encajan
durante el encolado (DE 3544845).
En DE 9313274, las planchas de madera maciza
multicapa encoladas de forma cruzada están caracterizadas para el
uso como planchas de instalación por medio de bordes de distintas
formas (por ejemplo ranura con lengüeta, ranura en V con lengüeta
en V, ranurado con lengüeta suelta). Las planchas con un grosor de
10 a 50 mm fabricadas de este modo pueden desempeñar funciones
estáticas en el sector de la construcción.
También se fabrican planchas de madera maciza,
cuyas laminillas están ensambladas mediante espigas que abarcan la
totalidad del ancho de las laminillas (DE 3840093).
Otro procedimiento contempla planchas de madera
maciza provistas de al menos un agujero con varilla estabilizadora
insertada dispuesto de manera transversal al sentido de la fibra (DE
8816092;EP 0903207 A2).
DE 9201177 describe la fabricación de planchas de
madera maciza encoladas diagonalmente. Laminillas de cualquier
longitud son encoladas mediante unión por ranura y lengüeta de tal
modo en una prensa encoladora especial, que la superficie se perfila
como superficie diagonal escalonada.
De G 92 13 183.2 se conoce una plancha compuesta
de dos capas con al menos una capa cobertora de madera y una capa
inferior de madera o un material derivado sin especificar como
material no portante para uso en pavimentos. La capa cobertora
consiste en segmentos de madera de testa instalados en forma de vías
con sentido de la fibra principal alternamente opuesto y dispuesto
oblicuamente a la capa inferior, gozando de una resistencia mecánica
superior a la de los segmentos de madera maciza de corte
longitudinal convencionales. Se trata esencialmente de un parqué
prefabricado a base de madera de testa (tablas de parqué). DE 39 08
851 A1 describe un procedimiento para la fabricación de tablas de
panel multicapa, preferentemente para aplicación en pavimentos, en
el cual las planchas compuestas en forma de tabla generadas tras el
encolado de una capa intermedia (madera maciza ranurada) con capas
de huella exteriores dispuestas perpendicularmente son separadas en
el eje de simetría paralelamente a la superficie de huella por
medio de una sierra circular con el fin de obtener paneles
antideformantes. DE 41 22 365 A1 introduce finalmente un
procedimiento de fabricación de planchas de madera maciza de tres
capas mayoritariamente estables de forma, cuyas capas cobertoras
están compuestas de laminillas cortadas (seccionamiento sin
arranque de virutas) y cuyas capas intermedias están compuestas de
laminillas no cortadas (laminillas aserradas).
Planchas de tres o más capas a base de laminillas
de madera maciza, denominadas en lo sucesivo planchas de madera
maciza de acuerdo con DIN EN 844-4, tienen, en
función del tipo de madera, la calidad de la madera, la estructura,
el formato y la calidad de las planchas, múltiples campos de
aplicación en la construcción de muebles, la decoración interior y
el sector de la construcción. En la decoración interior ha aumentado
considerablemente el porcentaje de uso de planchas de madera en la
fabricación de componentes de puertas, techos, paredes, pisos y
escaleras.
Las planchas de madera maciza son aplicadas
progresivamente como elemento portante y reforzante en la
construcción de casas prefabricadas y casas de madera, así como en
la fabricación de soportes y bastidores de madera. A estos efectos
se han de conocer las propiedades elástico-mecánicas
de las planchas para poder acreditar su estabilidad y
funcionabilidad estáticas. Debido a la gran anisotropía superficial
de las planchas de madera maciza descritas arriba, las propiedades
bajo carga a 0º o 90º del sentido de la fibra de la capa cobertora
divergen considerablemente de las propiedades de los materiales
madereros convencionales, limitando de este modo en forma
determinante las posibilidades de aplicación de estas planchas.
Las planchas de madera maciza multicapa suelen
componerse de dos capas cobertoras paralelas encoladas
superficialmente con capas intermedias o interiores desplazadas en
90º, y con frecuencia prefabricadas, en prensas de uno o múltiples
planos dotadas parcialmente de elementos de presión adicionales para
la compresión horizontal de las capas cobertoras. Debido al cruce
con las capas intermedias o interiores desplazadas respectivamente
en 90º grados, las planchas obtienen una mayor rigidez en sentido
transversal, presentando una estabilidad dimensional superior a la
de planchas de una sola capa. El conocimiento de la deformabilidad
de las planchas de derivados de madera bajo el influjo de
condiciones climáticas cambiantes o la actuación de condiciones
climáticas diversas sobre las diferentes planchas reviste una
importancia especial en los campos en donde se requiere una
precisión dimensional (por ejemplo muebles y decoración interior) o
una aptitud para el uso (construcciones de madera).
Estudios de la estabilidad dimensional de
planchas de virutas constan ya desde los años sesenta; pero sólo
recientemente se han compilado algunos datos acerca de la
estabilidad dimensional de MDF y otras planchas de materiales
derivados de la madera (por ejemplo OSB, madera de virutas largas y
planchas de madera maciza multicapa).
En la fabricación de las laminillas destinadas a
planchas de madera maciza se distingue entre procedimientos con o
sin arranque de virutas. La fabricación sin arranque de virutas de
laminillas mediante máquinas cortadoras especiales no produce, al
contrario del procedimiento con arranque de virutas (por ejemplo
sierras multihoja, sierras alternativas de corte muy delgado),
prácticamente ningún desperdicio. Además de asegurar un
aprovechamiento óptimo de la madera, el procedimiento por corte se
distingue también por su alto rendimiento, permitiendo compensar de
esta manera los mayores gastos energéticos resultantes de la
necesidad de vaporizar previamente la madera. Como desventajas de
este procedimiento figuran las grietas y puntos defectuosos creados
por la partición previa en la madera, los cuales resaltan con
ocasión del maquinado posterior (por ejemplo fresado) y pueden
conducir a propiedades superficiales desfavorables (por ejemplo
durante el revestimiento). Al cortar la madera en laminillas se
reducen en general las tensiones propias de la madera. Un fabricante
austriaco ha implantado un procedimiento opuesto: vigas de madera
encolada recién fabricadas son seccionadas por medio de sierras de
cinta, constituyendo las secciones así creadas posteriormente las
capas cobertoras en planchas de madera maciza.
Para la fabricación de planchas de madera maciza
se emplean una serie de maderas sumamente variadas. Las planchas de
madera de conífera son fabricadas predominantemente a base de pícea,
abeto, pino y alerce, así como de douglasia. Las planchas de
frondosas suelen ser mayoritariamente de haya y aliso, así como de
arce, cerezo, roble y, más recientemente, abedul.
Para mejorar la manipulación, los fabricantes de
planchas de madera maciza suelen prefabricar las capas intermedias
o interiores, utilizando generalmente dispersiones de acetato de
polivinilo (PVAc), por ejemplo como calidad D2.
A través de resinas de
melamina-urea-formol (MUF) y
fenol-formol (PF), así como de colas a base de
isocianato, se obtiene una buena resistencia al clima y la humedad.
En la fabricación de planchas de madera maciza multicapa abundan
sobre todo las dispersiones de PVAc y las resinas MUF, en donde un
cumplimiento exacto de las normas de procesamiento asegura
adhesiones eficaces. Además de los parámetros de proceso
tecnológicos, como la temperatura, la presión y el tiempo de
compresión, la calidad de la adhesión resultante depende aquí
crucialmente del tipo, la calidad y la humedad de la madera, el
tipo de cola y la cantidad aplicada.
Las propuestas para la mejora de las propiedades
elástico-mecánicas y la estabilidad dimensional de
las planchas mencionadas arriba implican fundamentalmente medios
auxiliares y cambios estructurales susceptibles de complicar la
tecnología requerida para su fabricación en comparación con la de
planchas de madera maciza convencionales. Estudios de la
estabilidad dimensional de planchas de madera maciza multicapa
convencionales bajo diferencias climáticas muestran por otro lado
que las planchas de madera maciza multicapa cerradas poseen una
estabilidad dimensional bastante inferior a la de planchas de
virutas y OSB; por lo que queda con frecuencia excluida su
aplicación en el sector de la construcción.
Los valores característicos de las planchas de
madera maciza multicapa fluctúan además considerablemente según el
fabricante en virtud de las diferentes estructuras (grosores y
anchos de las laminillas) y el carácter de madera maciza, por lo
que disminuye de este modo fuertemente su aplicabilidad.
A raíz de la estructura de las superficies
estrechas, la unión de planchas de madera maciza convencionales en
el plano de las planchas resulta solamente posible por vía de gastos
tecnológicos y medios auxiliares y de unión adicionales.
El objetivo de la invención es proponer una
plancha compuesta multicapa que esté en su mayor parte desprovista
de las desventajas inherentes al estado actual de la tecnología
mencionadas, y pueda ser fabricada más rentablemente. Se trata de
mejorar sus propiedades elástico-mecánicas
aumentando al mismo tiempo la estabilidad dimensional.
Esta tarea es solucionada componiendo las capas
exteriores de la plancha compuesta objeto del invento de laminillas
de madera maciza dispuestas paralelamente en un plano y encoladas
por sus juntas, y cuyas capas intermedias o interiores consisten en
derivados de madera fibrados o encapados. Como derivados de madera
fibrados o encapados se aplican preferentemente planchas compuestas
de virutas largas y alineadas (OSB), planchas de fibras, madera
contrachapada y madera para enchapado. La cola ha de ser elegida en
función de la utilización prevista. En planchas previstas para el
uso en interiores, las laminillas son encoladas por medio de
dispersiones de PVAc o resinas UF [urea-formol] con
los derivados de madera particulados, fibrados o encapados. Una
calidad de adhesión correspondiente de los derivados de madera
resulta igualmente suficiente (por ejemplo con resinas UF
[úrea-formol] para una calidad de adhesión V20 según
DIN 68 763). El uso de aglutinantes naturales (almidón, proteínas,
taninas, etc.) resulta asimismo factible. Las ventajas presentadas
por la plancha compuesta desarrollada la predestinan para una
aplicación portante y reforzante en el sector de la construcción. En
caso de requisitos de adherencia incrementados sería necesario
emplear, tanto para el encolado de laminillas de más de 3,5 mm de
grosor y más de 25 mm de ancho generadas con arranque de virutas
mediante corte o sin arranque de virutas mediante partición como
para la calidad de adhesión de los derivados de madera particulados,
fibrados o encapados aplicados, sistemas de colas de mayor
resistencia a la humedad (MUF
[melamina-urea-formol], PF
[fenol-formol], PRF
[fenol-resorcinol-formol] o PMDI
[difenilmetano-diisocianato-4,4-polimérico]).
El uso de derivados de madera fibrados o
encapados para las capas intermedias o interiores de planchas
compuestas de tres o mas capas con capas cobertoras a base de
laminillas de madera maciza causa sorprendentemente una
homogeinización de las propiedades de la plancha, y en caso de
aplicación de derivados de madera cruzados, una pronunciada mejora
de las propiedades elástico-mecánicas especiales,
predestinando de esta manera el material fabricado a través del
objeto del invento para la utilización en el ramo de la
construcción. Las ventajas proporcionadas por la madera maciza (por
ejemplo las elevadas cualidades elásticas en el sentido de la fibra)
son fusionadas aquí con las virtudes de los derivados de madera
(por ejemplo el ajuste casi continuo de los grosores nominales de
las planchas y la menor anisotropía de la superficie).
En consecuencia de la estructura de las planchas
compuestas con capas intermedias o interiores de derivados de
madera propuesta, los valores de deformación en climas diferentes y
cambiantes se reducen, según el material fibrado o encapado
aplicado, en virtud de la estructura multicapa y parcialmente
cruzada del material así como el grado de desintegración y el
porcentaje de cola incrementado en el derivado de madera. Gracias a
su mejor estabilidad dimensional resultan por lo tanto igual de
adecuados para una aplicación en la construcción de muebles e
interiores.
Con capas intermedias o interiores desalineadas
resulta por lo demás posible unir las planchas en el plano de la
plancha.
Durante la fabricación de la plancha compuesta
objeto del invento se obtiene un ahorro de hasta un 70% del
material para las laminillas (en función de la estructura y el
grosor de la plancha), suprimiéndose además los gastos de la
prefabricación de las capas intermedias o interiores y lográndose
asimismo una simplificación tecnológica patente, ya que por primera
vez se consigue - aunque ya era en realidad posible desde hace
tiempo - modificar la estructura de material inherente a la plancha
sin aplicar medios auxiliares externos. El invento será descrito a
continuación con mayor detalle a través de ejemplos de ejecución. A
estos efectos, la
Figura 1 muestra una plancha compuesta con
derivado de madera fibrado o encapado de orientación cruzada y
disposición no desalineada en la capa intermedia 2
Figura 2 muestra una plancha compuesta de tres
capas con derivado de madera fibrado o encapado de orientación
cruzada y disposición desalineada en relación con las planchas
compuestas en el plano de la plancha en la capa intermedia 2
Figura 3 muestra una plancha compuesta de cinco
capas con derivados de madera fibrados o encapados de orientación
cruzada y disposición desalineada en relación con las planchas
compuestas en el plano de la plancha en las capas interiores 3
Figura 4 muestra una plancha compuesta de cinco
capas con derivados de madera fibrados o encapados de orientación
cruzada y disposición desalineada en relación con las planchas
compuestas en el plano de la plancha en las capas interiores 3 y la
capa intermedia 2 dispuesta de manera cruzada.
Las laminillas 1 a encolar son sometidas a una
humedad de proceso de 8 ... 10 ... 30% (de preferencia de 10%)
previamente al encolado. El grado de humedad a elegir depende en
medida considerable del sistema de colas aplicado. Los lados
estrechos de las laminillas pueden estar perfilados en función del
uso previsto: en forma de trapecio, escalonados, en perfilación
ranura-lengüeta. Según las características
tecnológicas resulta posible encolar las laminillas con el sistema
de cola utilizado mediante pulverización, fundición o aplicación
por rodillo en la superficie ancha destinada al interior y una
superficie estrecha. Por otro lado existe también la posibilidad de
encolar los derivados de madera particulados, fibrados o encapados
por ambos lados en su superficie ancha usando el procedimiento
mencionado arriba. Entonces se han de adoptar sin embargo medidas
adicionales para asegurar el encolado por juntas de las laminillas.
Una vez colocadas las laminillas, prestando normalmente atención a
colocar al exterior la cara de las laminillas vuelta hacia el
núcleo, éstas son encoladas en caliente en prensas de uno o
múltiples planos. Por medio de elementos de presión adicionales
dispuestos horizontalmente se ha de asegurar una compresión de las
capas cobertoras, y en su caso de las capas interiores de igual
orientación. Las placas para prensar son aplicadas a presión de
contacto vertical (aprox. 10 - 25% de la presión superficial
específica). Una vez establecida plenamente la presión lateral
horizontal, se establece la presión superficial específica
definitiva. La temperatura de compresión se rige por el sistema de
cola empleado y los tipos de madera utilizados, estando generalmente
comprendida entre 50º y 180ºC. El tiempo de compresión depende de
la humedad de la madera y el grosor de las capas a calentar.
Después de la compresión, las capas cobertoras e intermedias tienen
las mismas dimensiones en el plano de la plancha (véase Fig.
1).
Si está previsto unir las planchas fabricadas en
un plano de plancha en la posterior aplicación, resulta conveniente
instalar desalineadas las capas intermedias o interiores a fin de
perfilar una unión ranura-lengüeta (véase Fig. 2, 3
y 4). Aquí se ha de tener en cuenta que la aplicación de cola se
produce sobre los derivados de madera particulados, fibrados o
encapados, y que los elementos de presión y contrapresión
horizontales deben ser dimensionados en función de la futura unión
ranura-lengüeta. En las superficies estrechas no
sometidas a la presión lateral se han de emplear guarniciones de
forma correspondiente durante la compresión.
Después de la compresión, las planchas deberían
acondicionarse (equilibrio higrómetrico) como mínimo durante una
semana en una pila tapada para evitar tensiones y deformaciones. A
continuación puede llevarse a cabo la rectificación al grosor final
y el tallado a las medidas personalizadas del cliente. Las
superficies estrechas han de ser maquinadas en función de la
posterior aplicación (canteado, fresado). Durante el embalaje y el
envío se debe prestar atención a cubrir las planchas con una
envoltura resistente a la humedad.
La mejora obtenible de las propiedades
elástico-mecánicas especiales de la plancha
compuesta objeto del invento depende de los derivados de madera
elegidos. Las anisotropías superficiales de las propiedades
producidas generalmente en planchas de madera maciza sin derivados
de madera particulados o encapados interiores pueden ser reducidas
y homogeneizadas en todo caso durablemente. Además de un ahorro de
hasta 70% en laminillas de madera maciza (en función de la
estructura y la composición de las planchas), con el uso de
derivados de madera particulados, fibrados o encapados
convencionales y económicos, se obtiene, en virtud de una
manipulación bastante más sencilla, la aplicación de derivados de
madera más económicos en las capas intermedias o interiores y la
supresión de los gastos de la prefabricación de éstas, una reducción
de los gastos de producción en comparación con los de planchas de
mismo grosor nominal sin presencia de derivados de madera
interiores.
En caso de disposición desalineada de las capas
intermedias o interiores de los materiales fabricados conformemente
al invento, la unión de las planchas en el plano de éstas no resulta
en absoluto problemática.
La disposición cruzada de derivados de madera
fibrados o encapados anisótropos en las capas intermedias o
interiores mejora considerablemente la estabilidad dimensional de
las planchas compuestas propuestas en comparación con la de
planchas desprovistas de derivados de madera interiores del mismo
grosor nominal. En caso de disposición desalineada de las capas
intermedias o interiores puede realizarse sencillamente la unión de
las planchas compuestas objeto del invento en el plano de la
plancha.
Claims (3)
1. Plancha compuesta multicapa, cuyas capas
exteriores consisten en laminillas (1) a base de madera maciza
fabricadas mediante corte con arranque de virutas o partición sin
arranque de virutas, encoladas lateralmente y dispuestas en igual
sentido en el plano, y que disponen de una capa intermedia (2) y/o
capas interiores (3), caracterizada por el hecho de que las
capas intermedias (2) y/o las capas interiores (3) consisten en
planchas de virutas largas alineadas (OSB), planchas de fibra,
maderas contrachapadas o maderas para enchapado.
2. Plancha compuesta según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que las laminillas tienen un
grosor superior a 3,5 mm y un ancho superior a 25 mm.
3. Plancha compuesta según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que las planchas empleadas
para las capas intermedias (2) y/o interiores (3) compuestas de
virutas largas, delgadas y alineadas (OSB), planchas de fibra,
maderas contrachapadas o maderas para enchapado están dispuestas, en
el sentido de su máxima resistencia a la tracción, desplazadas en
90º del sentido de la fibra de las capas exteriores (1).
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